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影响啤酒酵母絮凝性的外部因素与控制措施
2008/7/28/09:03 来源：《华夏酒报》 作者：韩龙
    1.酵母絮凝性对啤酒生产和质量的影响
    酵母絮凝性对啤酒的生产和质量的影响是多方面的，主要包括酵母的回收再利用；啤酒的发酵速度和发酵度；啤酒的澄清和过滤；啤酒风味等。
    2.影响啤酒酵母絮凝性的外部因素
    2.1麦芽
    最新研究表明，麦芽中含有一种过早絮凝（PYF）因子，对酵母的絮凝性产生重大影响，麦芽的PYF因子值过低容易造成酵母絮凝。PYF值受大麦品种和质量、制麦工艺及微生物污染等因素的影响，因为这些条件影响到成品麦芽的质量，进而影响到麦汁组分，并由此延伸到对酵母产生影响。麦芽溶解不良、氨基酸含量及组成不理想以及糖化力低等麦芽质量指标缺陷，会造成糖化后麦汁组分不利于酵母的生长繁殖和发酵，由此会造成酵母过早絮凝甚至沉降。
    2.2麦汁中糖组分和浓度
    麦汁是酵母发酵的物质基础，麦汁营养物质的缺乏或营养条件受限，将增强酵母细胞表面的疏水性，诱发酵母的絮凝。但麦汁浓度越高，酵母细胞的凝聚越难，尤其含葡萄糖量高的高浓度麦汁酵母的凝聚就较困难。因为发酵液中自由的糖分子将与酵母絮凝相关的特定表面蛋白结合，抑制了相邻酵母细胞间通过甘露聚糖结合，即麦汁中的一些糖将抑制酵母的絮凝，但不同的糖对酵母絮凝抑制力不一样。比如葡萄糖、麦芽糖蔗糖等都能抑制New-FLO型酵母的絮凝，而且各种糖的抑制程度有差异。随着发酵不断进行，葡萄糖、麦芽糖等营养物质将被酵母代谢耗尽，糖抑制力和CO2冲击力都减弱，所以生产中主酵中后期开始，酵母就絮凝并沉降于发酵罐锥底，沉降速度也会加快。
    2.3麦汁氨基酸组分和浓度
    麦汁中的氨基酸和多种酶对酵母的絮凝有很重要的诱导作用。酵母繁殖时麦汁缺乏足够的可同化氮，使酵母繁殖速度变慢，新生细胞少，影响酵母的絮凝性。目前，国内许多啤酒企业不断提高大米等辅助原料的比例，使得氨基氮水平下降，出现了程度不一的酵母絮凝困难现象，寻求适量的氮源是解决高辅料啤酒酵母絮凝困难的重点之一。
    2.4麦汁充氧量
    适量的充氧有利于提高酵母的絮凝性。充氧过量，发酵加剧，周期短，发酵结束后仍有大量的酵母悬浮在嫩啤酒中，难以沉降，导致酵母的絮凝性明显减弱。但麦汁充氧不足，将影响酵母细胞的繁殖和活力，最终导致过早絮凝沉降，进而导致发酵迟滞、发酵度达不到要求，发酵液品评略带甜味。有研究表明，麦汁通风条件差能导致酵母过早但不完全的絮凝，而正常的通风以达到氧饱和会推迟并利于酵母的絮凝。
    2.5固形物含量和麦汁浊度
    麦汁浊度高、悬浮凝固物多，明显影响酵母活性和凝聚性。这些颗粒物若分离不良，极易吸附在酵母表面，影响细胞膜的通透性，阻碍了酵母与外界的物质交换和呼吸、致使酵母过早沉降甚至自溶、死亡。
    2.6金属离子
    首先，钙离子是酵母絮凝最有效的也是必不可少的促进因子，钙离子浓度会明显影响酵母絮凝性。钙离子不但参与酵母细胞壁结构的组成，还与细胞表面羧基基团作用形成“钙桥效应”，促进细胞的絮凝和聚集，此作用是其它碱土族金属离子所不能取代的。但麦汁中的其它组分对钙离子产生协同作用，如锶离子、钡离子等具   其次，锌离子是乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的活性基，能够激活多种酵母细胞酶的活性。随麦汁中锌离子浓度的增加，酵母的絮凝性会略微增强。
    再者，适量的镁离子对酵母的絮凝有促进作用。低浓度的钠离子和钾离子也会促进酵母的絮凝，反之则抑制絮凝发生。
    2.7酵母添加量和代数
    酵母的接种量对酵母絮凝有重要的影响。酵母添加量小，细胞增殖慢，发酵液pH下降速率慢，发酵液容易染菌，使酵母的絮凝性差；但接种量过大，新生细胞少，酵母活力低，衰老的酵母会很快絮凝，进而导致双乙酰还原困难、发酵不彻底等。但在合适的接种量范围内，提高酵母添加量将有利于酵母的絮凝。
    啤酒酵母的絮凝性在传代过程中会发生变化。从生产实践看，一般低代酵母的絮凝性弱于高代酵母。因为生产中低代酵母经发酵后回收到的酵母泥往往很稀，回收难度大、酒损大。但沉于发酵罐锥底的酵母絮凝性相对同代酵母是较强的，在以后的传代过程中其絮凝性会逐代增强。但是，过高代数的酵母絮凝性又会略有下降，主要是因为经过多次传代酵母的活力减弱、死亡率增加。
    2.8pH和温度
    pH越接近酵母细胞表面的蛋白质的等电点，就越有利于酵母絮凝。过高或过低的pH会使酵母细胞表面蛋白质活性降低或失活。随着发酵的进行，发酵液pH降至4.2左右，酵母絮凝不断加强。
    温度对絮凝性的影响与酵母菌株有一定的关系。一般低温发酵有利于酵母絮凝。发酵温度高时，酵母的絮凝性差些，而且酵母易衰老。
    2.9污染杂菌
    啤酒酿造过程中杂菌的污染种类和数量不定，其中值得注意的是乳酸菌和野生酵母。比如说，乳酸菌污染常会引起啤酒酵母的异常絮凝，而野生酵母污染啤酒酵母后，会导致贮酒期悬浮酵母数的增加。
    3.改善酵母絮凝性的措施
    生产中采用纯种酵母酿造啤酒，能很好地保持酵母的凝聚基因基本稳定和一致，因此，调控外部环境因素对改善酵母的絮凝性很重要。
    3.1选择使用絮凝性好的酵母菌株，并进行科学的管理
    低温、干燥、缺氧条件下保存菌种；定期对菌种分离、筛选、纯化和复壮；加强酵母的回收、添加控制和管理。生产中严禁使用死亡率高、絮凝性差、发酵性能退化以及污染杂菌或发生变异的酵母和高代酵母。
    3.2确保麦汁质量
    （1）保持充足的麦芽糖、葡萄糖含量。
    （2）保持麦汁适量的微量元素。钙离子浓度宜控制为40—80mg/L；锌离子浓度控制为0.2—5.0mg/L。
    （3）麦汁煮沸时添加卡拉胶、单宁、硅胶等稳定剂，提高麦汁的清亮度、减少发酵环境中的凝固物。
    （4）加强麦芽等原料的检测，使用优质麦芽，PYF因子的最佳值控制为85—115%。
 （5）控制11—12°P麦汁α-N含量为180—220mg/L。
    3.3稳定发酵工艺
    （1）控制充氧量为8—10ppm，通过流量计稳定控制通风量。
    （2）保证11—12°P麦汁满罐细胞数为（15—20）×106个/mL。
    （3）保证发酵过程中温度稳定，防止忽高忽低，防止降温过激。
    （4）采用两罐法发酵，加强低温贮酒，定期排放酵母泥，以提高啤酒可滤性。
    3.4实施清洁生产，做到纯净化酿造
    （1）生产中拒绝使用污染了杂菌的原料、添加剂、酵母和酿造水等物料。
    （2）杜绝麦汁冷却、酵母添加和充氧、发酵过程中杂菌的污染。
    4.总结
    啤酒酵母的絮凝性受细胞基因和生理反应控制，但外界环境的改变同样会对酵母的絮凝产生重大的影响。因此，要达到理想的酵母絮凝性，不仅要选择合适的酵母菌种，还要保证外界条件的合理。当然，生产中要兼顾啤酒质量和风味等方面去优化酿造工艺，让消费者享受到优秀的啤酒。